Snart kan Barentshavet overvåkes med trådløse lydsignaler under vann.

	GEVINST AV TRÅDLØST NETTVERK: Miljøovervåking, overvåking av biomasse, og større sikkerhet rundt oljeledninger og oljeinstallasjoner, er noe av det man venter seg av trådløst nettverk. Ill.: Stenberg formgiver og illustratør.

I fjor startet samarbeidsprosjektet rundt «Nordområdenes Nye Nervesystem» – med en budsjettramme på 21 millioner kroner. Kongsberg Maritime, Fugro Oceanor, Statoil, Western Geco, Havforskningsinstituttet og NTNU/SINTEF vil ha havet overvåket på samme vis som det voktes over jordoverflate og atmosfære i dag.

Miljøovervåking, overvåking av biomasse, og større sikkerhet rundt oljeledninger og oljeinstallasjoner, er noen av gevinstene man venter seg.

Overvåke inngangsdøra
Alle aktører vet at Barentshavet er stort og vil være umulig å dekke fullstendig med et trådløst nettverk. Havforskningsinstituttet har likevel en visjon om at man kan plassere overvåkingssystemet langs kontinentalskråningen nordover fra Troms, der havbunnen gjør et byks fra dypt til grunt. Greier man å overvåke den såkalte «inngangsdøra» til Barentshavet, har man muligheter for å få tak i unike data. Fisk fra Vestfjorden som skal til gytefelt i Barentshavet, må krysse linja. Det samme med plankton som flyter østover med havstrømmene.

I alle tilfelle vil en nyvinning kunne redusere den kostnadskrevende toktvirksomheten, der forskningsfartøyer reiser rundt i havet og samler inn stikkprøver av bestandene.

Nodenettverk med sensorer
Tanken er å sette ut kommunikasjonsnoder som det senere kobles sensorkjerner til, for eksempel små ekkolodd. Nodene kan være ankret fast i havbunnen, men kan også fungere som løse «flytere» som følger sjøstrømmen. En tredje mulighet er å plassere sensorer ut på små undervannsfartøy (ROV) om man vil undersøke noe spesielt i et lite område.

– Vi ser også for oss at det kan plasseres enheter på sjøbøyer som flyter i overflaten for å la sensornettverket kommunisere med omverdenen via satellitt, forteller SINTEF-forsker Knut Grythe. – Fugro Oceanor, som er eksperter på bøyer, har interesse av å få til en trådløs kommunikasjon mot sine produkter – med tanke på internasjonal bruk.

Kommunikasjonen i Barentshavet kan altså foregå både i et nettverk under vann som kommuniserer seg imellom, og til omverdenen via bøyer på havoverflaten. Ved overvåking av undervanns oljeinstallasjoner kan man også tenke seg å bruke eksisterende kommunikasjonskabler fra nettverket til omverdenen.

	AKUSTISK LINK: Tor Arne Reinen (foran) og Knut Grythe fra SINTEF IKT jobber med å få lydsignaler til å gå mellom to punkt i Trondheimsfjorden. Foto: Geir Mogen.

Snakking under vann
For å kommunisere trådløst i vann, er det bare lyd som fungerer, og Knut Grythe og kollega Tor Arne Reinen jobber nå med å få lyden til å gå fra et punkt til et annet.

I et internt prosjekt har de etablert en akustisk link på cirka to kilometer i havbassenget utenfor Trondheim, og har installert to høyttalere i ene enden og to mikrofoner i andre.

– Dette systemet med «multiple input/ output» (MIMO) er forholdsvis nytt under vann, og vi har lite av erfaring å støtte oss på, forteller Grythe. – Systemet kan hjelpe oss til å kommunisere mer pålitelig og med større informasjonshastighet enn tidligere. Det blir på samme måte som når folk skaffer seg bredbåndsrutere i stua med to antenner i stedet for en.

Men forskerne må slite med andre kommunikasjonsutfordringer. Under vann går for det første lyden sakte. Når et signal sendes ut, er det nesten som å ha en radiomottaker på jorda og en sender på månen. For det andre varierer lydbanene med temperatur og saltinnhold gjennom årstidene.

– Lydutbredelsen under vann blir som ei vifte med stråler – der noen av strålene vil bøye seg nedover i havet og andre opp mot havoverflata. Dette kompliserer arbeidet vårt ytterligere. Vi må lage «lure signaler» og robuste mottakere, forklarer Tor Arne Reinen.

Forskerne låner metoder og teknologi fra blant annet mobiltelefoner, og prinsippene vil bli testet i løpet av neste år.

Fjorden som laboratorium
På NTNU-siden har professor Jens Hovem vært en sentral person og visjonær pådriver rundt prosjektet. Sammen med Yngvar Olsen på NTNUs biologiske stasjon, og en kjernegruppe med forskere, fikk han ideen om Trondheimsfjorden som en bred, tverrfaglig forskningsplattform.

– Det har blitt behov for havlaboratorium der ulike grupper og miljøer kan komme sammen. Vi er en arbeidsgruppe som driver og lager en beskrivelse på dette nå. Det er nødvendig å bringe folk sammen både fra SINTEF og NTNU – og innenfor forskjellige fag som biologi, IKT, arkeologi og marint miljø. Mange har behov for å modellere ting, og vi ser for oss en kjørebane der vi kan plassere ting ut i liten skala for å gå de første vaklende skritt på hjemmebane, sier Olsen.

Av Åse Dragland

Kontakt: Knut Grythe, SINTEF IKT
Tlf.: 73 59 26 83, e-post: knut.grythe@sintef.no